Preparação de Modelo Híbrido Digital para Planejamento Virtual de Procedimentos Cirúrgicos Dentoalveolares Reconstrutivos

Modelos virtuais realísticos podem mostrar defeitos ricos em periodontais e alveolares em três dimensões. Portanto, podem auxiliar o processo de tratamento cirúrgico e proporcionar uma compreensão mais profunda sobre os mecanismos de cicatrização pós-operatória. Em comparação com métodos anteriores e existentes, a abordagem atual exibe cada estrutura anatômica de forma independente.

Portanto, esses modelos virtuais 3D representam o cenário clínico real de forma realista. Este método ajuda a superar as limitações dos processos diagnósticos tradicionais. Por exemplo, a colocação de implantes dentários pode ser planejada em modelos 3D em vez de imagens plenárias dos exames de TCFC.

O protocolo atual pode ser aplicado em outras áreas da odontologia, como microcirurgia endodôntica, cirurgia ortopédica e cirurgia reconstrutiva após ressecção de tumor facial. Comece com a segmentação do processo acessando o módulo editor de segmento, selecione o volume cortado criado anteriormente como o volume mestre da segmentação ativa. Use Adicionar para adicionar e Remover para remover segmentos.

Em seguida, renomeie os segmentos de acordo com a estrutura anatômica que eles representarão. Inicie a segmentação do osso alveolar abrindo a lista de efeitos e selecionando Level Tracing, uma ferramenta semiautomática que descreve a região onde os pixels têm o mesmo valor de fundo que o pixel selecionado. Em seguida, arraste o mouse para o perímetro do osso em uma das exibições 2D e pressione o botão esquerdo do mouse para gerar o segmento na fatia selecionada do conjunto de dados.

Em seguida, use as ferramentas Paint and Erase Hand para modificar o segmento e corrigir erros. Contorne dentes e implantes usando a ferramenta Apagar e exclua todos os pixels destacados que os representam. Repita o processo em cada quinta fatia do conjunto de dados na orientação selecionada.

Ao concluir o processo de estrutura de tópicos, calcule os segmentos ausentes selecionando Preencher entre fatias na lista Efeitos e clique em Inicializar para ativar a interpolação de contorno. Se os resultados forem satisfatórios, clique em Aplicar. Em seguida, percorra o conjunto de dados após a conclusão para verificar e corrigir erros ocasionais.

Use o efeito Suavização selecionando Mediana como o método de suavização. Em seguida, defina o tamanho do kernel como cinco por cinco por cinco pixels ajustando o valor milimétrico no colchete e clicando em Aplicar para tornar os limites de segmento mais suaves removendo saliências. Concluída a segmentação do osso alveolar, repita os mesmos passos para a segmentação dos dentes.

Selecione segmentação na barra suspensa para adicionar o arquivo STL da varredura intraoral como segmentação. Mova o cursor sobre o módulo e, na barra lateral, selecione o Assistente de Registro Fiducial. Nos menus suspensos em ambas, as seções De Fiduciais e Para Fiduciais, escolha Criar Novas MarcaçõesFiducial.

Na seção De ao lado da barra suspensa, use o ícone Colocar um ponto de marcação para colocar pontos de marcação em pontos anatômicos bem definidos no escaneamento óptico intraoral ou IOS. Os pontos de marcação serão numerados por ordem de colocação. Coloque os marcadores na mesma posição para criar a lista Para.

E na mesma ordem no conjunto de dados da tomografia computadorizada de feixe cônico ou TCFC, os pontos de marcação com o mesmo número devem representar o mesmo ponto de referência anatômico. Depois que as listas Para estiverem prontas, acesse o menu suspenso na seção Transformação de Resultado de Registro da barra lateral e selecione Criar Nova Transformação Linear para criar uma transformação. Acesse o módulo de transformações e selecione a transformação criada anteriormente como o ato de transformar.

Na seção Aplicar Transformação, mova a segmentação do IOS e a lista De Marcações da caixa Transformável para a caixa Transformada. Esta etapa ajudará a sobrepor o IOS sobre o conjunto de dados CBCT. Abra o software de design assistido por computador ou CAD e clique em Importar na tela inicial.

Em seguida, selecione os modelos STL exportados anteriormente do software de processamento de imagens DICOM. Vá para Esculpir na barra de menus. E no inventário de pincéis, selecione a Redução adaptativa para refinar modelos importados.

Na barra lateral, clique na guia Selecionar e escolha Pincel como ferramenta de seleção. Em seguida, use o modo Desembrulhar Pincel e ajuste o tamanho do pincel. Usando a escova, selecione a coroa de cada dente até que a gengiva marginal esteja no IOS.

Na guia Modificar, selecione Limite suave e clique em Aplicar se os resultados forem satisfatórios. Vá para Selecionar e escolha Editar e Separar para criar um objeto individual na área selecionada. Em seguida, vá para Análise na barra de menus e selecione Inspecionar.

Selecione Preenchimento plano como o modo de preenchimento inteiro e clique em Reparar tudo automaticamente para criar modelos fechados a partir do modelo IOS e dos modelos de dentes separados. No menu Esculpir, escolha Shrink Smooth Brush e suavize as bordas do orifício preenchido. Use a escova lisa Shrink no modelo de dente segmentado até que os dentes estejam completamente cobertos pelas coroas dentárias separadas do IOS.

No navegador de objetos, selecione a coroa separada e o modelo segmentado do mesmo dente. Na barra lateral pop-up, selecione União Booleana e clique em Aceitar. Use Shrink Smooth para suavizar a transição.

Selecione os modelos de osso e tecido mole no navegador de objetos e, em seguida, opte pela diferença booleana. Usando o mesmo processo e transições suaves descritas, subtraia os dentes do modelo de tecidos moles para representar a situação clínica de forma realista. Colora as superfícies dos modelos selecionando Esculpir na barra lateral e, em seguida, alternando o pequeno controle deslizante de Volume para Superfície.

No inventário do pincel, vá para Paint Vertex e use a roda de cores na seção Cor para selecionar a cor desejada. Colora a superfície de cada modelo. A análise representativa mostra o contorno da região pixelada de interesse com o mesmo valor de fundo com uma linha amarela.

A ferramenta de segmentação semiautomática do traçado de nível foi utilizada na orientação sagital, seguida da segmentação manual subsequente. Os resultados da segmentação semiautomática foram refinados com o auxílio de ferramentas manuais, como Paint e Erase. A segmentação acabada foi observada nas incidências axial, sagital e coronal, e o modelo 3D foi gerado automaticamente a partir dos segmentos criados anteriormente.

A superimposição da IOS e a subsequente modelagem do CAD permitiram visualizar a situação clínica em três dimensões. O rastreamento de nível é uma ferramenta de detecção de borda eficiente e inteligente. No entanto, devido a artefatos e dispersão, os segmentos criados ainda podem precisar ser modificados manualmente.

Esse processo é relativamente novo. No entanto, os resultados até agora são muito promissores. Os modelos 3D podem ter um enorme potencial no planejamento, execução e evolução de procedimentos cirúrgicos em cirurgia odontológica e periodontia.